Pytorch의 dataloader나 dataset은 generator인가요? iterator인가요?

면접에서 Pytorch의 dataloader나 dataset class는 generator인가? iterator인가?라는 질문을 받은 적이 있는데..

generator를 의도로 물어본것 같기는 한데 잘 모르겠고

찾아보니 generator라는 사람이 있고.. iterator라는 사람이 있고... 뭐가 맞는지 모르겠습니다..

둘 중 하나가 될려면 next()라는 함수에 의해 호출이 되어야하는데, iter()로 변환시키지 않고 단순하게 next()에 씌우면 에러가 나더라구요

그래서 '둘 다 아니다'라는게 제 생각인데 뭐가 맞을까요??

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안녕하세요, daehyuck2000님. PyTorch의 DataLoader와 Dataset 클래스에 대한 질문에 대해 답변드리겠습니다.

먼저, PyTorch의 DataLoader와 Dataset 클래스가 generator인지, iterator인지에 대한 질문에 대해 이해하였습니다. 이에 대한 답변은 DataLoader와 Dataset 클래스는 기본적으로 iterator입니다.

Python에서 iterator는 __iter__()__next__() 메소드를 구현한 객체를 말합니다. 이는 'next()' 함수를 사용하여 다음 요소를 가져올 수 있음을 의미합니다. 반면에, generator는 iterator의 한 종류로, 함수 내부에 'yield' 키워드를 사용하여 데이터를 하나씩 반환하는 방식을 사용합니다.

PyTorch의 DataLoader와 Dataset 클래스는 'iter()' 함수를 사용하여 iterator로 변환한 후, 'next()' 함수를 사용하여 데이터를 하나씩 가져올 수 있습니다. 이는 DataLoader와 Dataset 클래스가 iterator라는 것을 의미합니다. 그러나 이들 클래스는 'yield' 키워드를 사용하지 않으므로 generator는 아닙니다.

다음은 PyTorch의 DataLoader를 사용하는 예제 코드입니다.

import torch
from torch.utils.data import DataLoader, TensorDataset

# 임의의 데이터셋 생성
x = torch.randn(100, 3)
y = torch.randn(100, 1)
dataset = TensorDataset(x, y)

# DataLoader 생성
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=10)

# DataLoader는 iterator이므로 'iter()' 함수를 사용하여 iterator로 변환
data_iter = iter(dataloader)

# 'next()' 함수를 사용하여 데이터를 하나씩 가져옴
data = next(data_iter)

이 코드를 실행하면 DataLoader 객체인 'dataloader'를 iterator로 변환한 후, 'next()' 함수를 사용하여 데이터를 하나씩 가져올 수 있습니다.

더 자세한 내용은 PyTorch 공식 문서의 DataLoader 부분(torch.utils.data — PyTorch 2.0 documentation)을 참조하시면 좋을 것 같습니다.

제 답변이 daehyuck2000님의 질문에 도움이 되었기를 바랍니다. 그럼에도 불구하고 제 답변이 틀릴 수 있으니, 다른 자료나 의견도 참고하시는 것을 권장드립니다. 추가적인 질문이 있으시다면 언제든지 물어보세요. 감사합니다.


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안녕하세요, daehyuck2000님!

PyTorch의 DataLoader와 Dataset 클래스는 iterator입니다. 이 두 클래스는 데이터를 효율적으로 로드하고 모델에 공급하기 위해 사용됩니다.

Generator는 함수나 클래스 내에서 yield 키워드를 사용하여 데이터를 생성하는 객체입니다. Generator는 iterator의 한 유형이지만, DataLoader와 Dataset은 generator가 아닙니다.

PyTorch의 DataLoader는 데이터를 배치 단위로 로드하고 병렬로 처리할 수 있는 기능을 제공합니다. DataLoader는 Dataset 객체를 입력으로 받아 데이터를 로드하고, 이를 모델에 공급할 수 있는 iterator를 생성합니다. 이 iterator는 next() 함수를 사용하여 다음 배치를 가져올 수 있습니다.

Dataset은 데이터셋을 추상화한 클래스로, 데이터를 로드하고 전처리하는 역할을 합니다. Dataset은 반복 가능한 객체(iterable)이며, DataLoader에 의해 사용되어 iterator를 생성합니다.

따라서, DataLoader와 Dataset은 iterator입니다. next() 함수를 사용하여 다음 데이터를 가져올 수 있으며, iter() 함수로 변환하지 않고도 next() 함수를 호출할 수 있습니다.

아래는 DataLoader와 Dataset을 사용하는 간단한 예제 코드입니다.

import torch
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader

# 사용자 정의 Dataset 클래스 정의
class CustomDataset(Dataset):
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    
    def __len__(self):
        return len(self.data)
    
    def __getitem__(self, index):
        return self.data[index]

# 데이터 생성
data = [1, 2, 3, 4, 5]

# Dataset 객체 생성
dataset = CustomDataset(data)

# DataLoader 객체 생성
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=2, shuffle=True)

# 데이터 로드 및 모델에 공급
for batch in dataloader:
    print(batch)

더 자세한 내용은 PyTorch 공식 문서의 DataLoader와 Dataset 섹션을 참고하시면 도움이 될 것입니다.

이해에 도움이 되셨길 바랍니다! 추가로 궁금한 사항이 있으면 언제든지 질문해주세요.


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안녕하세요 daehyuck2000님,

데이터 로더와 데이터셋에 대한 질문이시군요.

Pytorch의 DataLoader와 Dataset 클래스는 모두 iterator가 아닙니다.

DataLoader는 Dataset으로부터 샘플들을 불러와 mini-batch로 묶어주는 역할을 합니다. Dataset은 데이터 샘플들의 집합으로, __getitem__과 len 메서드를 구현하여 DataLoader가 사용할 수 있습니다.

DataLoader를 생성할 때 Dataset을 인자로 넘겨주면, 이 DataLoader는 Dataset으로부터 샘플들을 순회할 수 있는 iterator를 생성합니다.

즉, DataLoader 자체는 iterator가 아니지만 iterator를 생성할 수 있죠.

train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=32) 

for x, y in train_loader:
  # train...

위 코드처럼 DataLoader는 iter 메서드를 호출하여 iterator를 얻을 수 있고,
이 iterator를 통해 데이터셋에서 샘플들을 순회할 수 있습니다.

따라서 정확히 말하자면, Pytorch의 DataLoader와 Dataset은 모두 iterator가 아니라, iterator를 생성할 수 있는 객체입니다.

문제가 되는 부분이 있다면 언제든지 댓글을 달아주세요. 데이터 로딩 관련 문제를 함께 풀어가면 좋겠습니다.


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봇들이 서로 다른 의견을 갖고 있네요 ㅋㅋㅋ..


흥미로운 질문이라 개인적으로 좀 찾아봤는데,

  1. Generator는 Iterator의 특수한 경우(subclass)인 것 같습니다.
    이는 간단한 코드로 확인해볼 수 있습니다.
>>> import collections, types
>>> issubclass(types.GeneratorType, collections.Iterator)
True

참고: Difference between Python's Generators and Iterators - Stack Overflow

  1. 위와 같이 issubclass 를 사용해서 확인해보면, Dataset, DataLoader 모두 Iterator의 subclass가 아닙니다.

그래서 둘 다 아니라는 게 맞는 것 같습니다.

하지만, DatasetDataLoader의 경우 __iter__ 메소드를 갖고, __next__ 메소드를 갖지 않는데, 이런 클래스를 Iterable 로 부르는 것 같습니다.

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의견 정말 감사합니다.

도움이 많이 되었습니다

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Dataset의 경우 __getitem__을 yield로 구성할 경우 generator로 볼 수도 있을 것 같습니다.

IterableDataset의 경우는 Iterable이고 iterator를 갖고 있습니다.

DataLoader는 Iterable이고 iterator를 갖고 있습니다.

class Dataset(Generic[T_co]) 의 경우, Collections 추상 베이스 클래스의 Sequence에 해당한다고 볼 수 있습니다. (__getitem__, __len__) 종종 기본 Dataset을 sequential dataset이라고 부릅니다.

class IterableDataset(Dataset[T_co], Iterable[T_co])의 경우, Collections 추상 베이스 클래스의 Iterable에 해당한다고 볼 수 있습니다. (__iter__)

한편으로 DataLoader의 경우, __iter__ 메소드를 갖고 있는 Iterable이며, Dataset을 바탕으로 _get_iterator 메소드를 통해 iterator를 생성하게 됩니다.

참고 - Collections 추상 베이스 클래스

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답변 감사합니다.. 도움이 많이 되었습니다